.III - آریستارخوس، هیپارخوس، اراتستن
انگیزش و شکوفایی هلنیستی ریاضیات و نجوم یونانی به ترتیب مدیون مصر و بابل بود. اسکندر باب مشرق را به سوی یونان گشود، و تبادل آرا و اندیشه ها از نو به جریان افتاد. سه قرن پیش، همین تبادل و داد و ستد به تولد علم یونانی در یونیا یاری کرده بود. رشد بیش از انتظار علوم یونان در عصر هلنیستی، یعنی هنگامی که هنر و ادبیات یونان رو به زوال بود، مدیون مناسبات مجدد یونان با مصر و خاور نزدیک بود.
آریستارخوس ساموسی عامل درخشان فترتی است که در سلطه نظریه زمینمرکزی1 در علم نجوم یونان پدید آمد. وی در چنان آتش اشتیاقی میسوخت که تقریبا در کلیه شعبات نجوم تحصیل کرد، و در بسیاری از آنها تشخص یافت. در تنها رسالهای که از وی بر جای مانده، در باب ابعاد و فواصل خورشید و ماه،2 کوچکترین اشارهای به نظریه خورشید مرکزی نمیکند، بلکه برعکس، چنان فرض میکند که ماه و خورشید در مداری به دور زمین میگردند. اما ارشمیدس، در کتاب ماسه شماری، بصراحت “فرضیهای را که ثوابت و خورشید بیحرکتند، و زمین در محیط دایرهای که خورشید در وسط آن قرار گرفته به دور خورشید میگردد، به آریستارخوس نسبت میدهد; و پلوتارک گزارش میدهد که کلئانتس رواقی معتقد بود که آریستارخوس را باید به دلیل اینکه “آتشدان دنیا، یعنی زمین، را به حرکت انداخته”، محکوم کرد.
سلوکوس سلوکیهای نظر خورشید مرکزی را تایید کرد، ولی محافل علمی یونان خلاف آن رای دادند.
آریستارخوس هم گویا نظر خود را، بالاخره پس از اینکه نتوانست آن را با حرکات دورانی تصوری اجرام سماوی وفق بدهد، رها کرد; زیرا تقریبا تمام عالمان یونانی
---
1. نظریهای مقدم بر نظریه خورشید مرکزی (گردش زمین به دور خورشید) که مطابق آن خورشید به دور زمین میگردد. م.
2. آریستارخوس حجم خورشید را سیصد برابر حجم زمین تخمین زده بود (البته حجم آن بیش از یک میلیون برابر زمین است) این تخمین در نظر ما خیلی کم مینماید، ولی آناکساگوراس یا اپیکور را به شگفتی میانداخته است. همچنین آریستارخوس قطر ماه را یک سوم قطر زمین حساب کرده است (که هشت درصد اشتباه حساب دارد)، و فاصله زمین تا خورشید را هشت برابر فاصله زمین تا ماه میدانست (که تقریبا چهارصد برابر است). در عباراتی از او میخوانیم: “هنگامی که خورشید در کسوف کامل قرار میگیرد، خورشید و ماه داخل در مخروطی هستند که چشم ما بر زاویه راس آن مخروط قرار دارد.”
بسهولت قبول کرده بودند که این مدارها مستدیر هستند. شاید هم آریستارخوس به علت عدم علاقهاش به شوکران نخواسته بود که هم گالیله و هم کوپرنیک دنیای باستان شده باشد.
بدبختی علوم هلنیستی در آن زمان بود که بزرگترین دانشمندان نجوم یونان نظریه خورشید مرکزی را با دلایلی رد میکردند که تا قبل از کوپرنیک غیرقابل انکار بود. هیپارخوس اهل نیکایا (در بیتینیا) علی رغم آنچه بعضیها گمان دارند که او به اشتباه دانشمندی دورانساز معرفی شده، دانشمندی بود بینظیر که همیشه به دنبال دانش میرفته، در تحقیق صبور، و در گزارش مشاهدات خود بسیار دقیق بوده، به حدی که دنیای باستان او را “عاشق حقیقت” میخوانده است. وی تقریبا در تمام رشته های نجوم وارد شد، و نتایجی گرفت که هفده قرن معتبر بودند. فقط یکی از آثار بیشمار او بر جای مانده، که تفسیری است بر نمودها اثر ائودوکسوس و آراتوس نوشته; لیکن امروز ما او را از کتابی که کلاودیوس بطلمیوس به نام مجسطی نوشته (140 میلادی) میشناسیم. این کتاب براساس تحقیقات و محاسبات او نوشته شده است. جا دارد که نجوم بطلمیوسی را نجوم هیپارخوسی بخوانیم. محتملا، اسطرلاب و ذات الربع را، که ابزارهای اساسی نجوم آن روز بودند، بر مبنای نمونه های موجود در بابل، تکمیل و اصلاح کرد. روش تعیین موقعیتهای مختلف جغرافیایی بر کره زمین را بر مبنای محاسبه طول و عرض جغرافیایی ابداع نمود، و کوشید تا منجمین دنیای مدیترانه را به مطالعات و اندازه گیریهایی نجومی وادارد تا بتوانند موقعیت تمام شهرهای مهم را تثبیت کنند; هر چند که این برنامه او، به علت اغتشاشات سیاسی، تا زمان برقراری آرامش نسبی در ایام بعدی حکومت بطالسه، به تعویق افتاد. مطالعات ریاضی هیپارخوس در روابط نجومی او را به تدوین جدول جیوب رهنمون شد که منجر به اختراع علم مثلثات گردید. با دقت تقریبی طول سالهای شمسی و قمری و نجومی را، بدون شک با استفاده از منابع میخی بابلی، تعیین کرد. سال شمسی را14 365 روز منهای 4 دقیقه و 48 ثانیه محاسبه کرد، که با محاسبات امروز فقط 6 دقیقه اشتباه دارد. حد متوسط طول ماه قمری نزد او 29 روز و 12 ساعت و 44 دقیقه و212 ثانیه بود، که تنها یک ثانیه با ارقام قبول شده امروز تفاوت دارد. با تقریب شگفتانگیزی نسبت به محاسبات کنونی، دوره هلالی گردش سیارات، میل کلی دایرهالبروج و مدار ماه، اوج خورشید، و اختلاف منظر افقی ماه را محاسبه کرد. فاصله ماه تا زمین را به 400,000 کیلومتر تخمین زد، که فقط 5 درصد اشتباه محاسبه دارد.
هیپارخوس، با استفاده از تمام دانشها، به این نتیجه رسید که نظریه زمینمرکزی بهتر از فرضیه آریستارخوس میتواند اطلاعات موجود را توصیف کند; نظریه خورشید مرکزی تنها در صورتی میتوانست مورد تحلیل ریاضی قرار گیرد که برای زمین مداری بیضوی فرض شود، و این فرضیه چنان از ذهن یونانیان به دور بود که حتی آریستارخوس نیز ظاهرا
به آن توجهی نداشت. هیپارخوس، برای توجیه بهتر و دقیقتر، نظریه دوایر خارج از مرکز را در کار آورد، تا بینظمیهای سرعت مداری ماه و خورشید را بیان کند، و به فرضیه بیضویت مدار زمین نزدیک شد. به این معنا که اظهار کرد که مراکز مدارهای خورشید و ماه کمی به یک طرف زمین متمایل هستند. بدین ترتیب بود که هیپارخوس به مقام بزرگترین عالم نظری و راصد نجوم دنیای باستان کاملا نزدیک شد.
هیپارخوس که شبها مرتبا به آسمان نگاه میکرد، شبی با تعجب متوجه شد که در گوشهای از آسمان ستاره تازهای به چشم میخورد که مطمئنا شبهای دیگر در آنجا وجود نداشت. پس، برای تعیین تغییرات بعدی، یک فهرست، یک نقشه، و یک کره از آسمانها تنظیم کرد (حدود 129 ق م) که موقعیت 1080 ستاره ثابت را با عرض و طول آسمانی آنها نشان میداد; کاری بزرگ که خدمتی عظیم به دانشجویان بعدی علم نجوم بود.
با مقایسه نمودار خود با نموداری که تیموخارس در 166 سال پیش تهیه کرده بود، هیپارخوس حساب کرد که ستارگان محل معین خود را در این مدت دو درجه تغییر دادهاند; و بر مبنای آن به مهمترین کشف خود رسید1; تقدیم اعتدالین; حرکت آهسته و روزانه نقاط اعتدالین در کره آسمان تا زمانی که به مدار استوا برسند. این حرکت را او روزانه به سی و شش ثانیه تخمین زد; برآورد امروزی پنجاه ثانیه است.
حقا میبایست نام اراتستن را، که از نظر زمانی بین آریستارخوس و هیپارخوس میزیسته، قبلا بیاوریم.
او دانشمندی بود که تبحر همه جانبهاش باعث شد که به پنتاتلوس2 و بتا3 ملقب شود زیرا که در بسیاری از رشته های علمی ممتاز شد، و در هر رشته تنها نسبت به نفر برتر در مقام دوم بود. گفته میشود که او اهل کورنه بوده است. بهترین معلمان را یافت: زنون رواقی، آرکسیلائوس شکاک، کالیماخوس شاعر، و لوسانیاس ادیب. در سن چهل سالگی شهرت او در دانستن رشته های مختلف علمی چنان دنیاگیر شد که بطلمیوس سوم او را رئیس کتابخانه اسکندریه کرد. وی کتابی به شعر، و تاریخی در کمدی نوشت. در کرونوگرافیا کوشید که زمان حوادث مهم تاریخی را در حوزه مدیترانه تعیین کند. رساله هایی در ریاضیات نوشت، و روش فنی پیدا کردن واسطه هندسی بین دو خط مستقیم را ابداع کرد. میل کلی دایرهالبروج را به 51,23 تخمین زد که نصف یک صدم اشتباه است. بزرگترین دستاورد او محاسبه محیط زمین بود که به 680'39 کیلومتر برآورد میکرد; امروزه آن را 40،000 کیلومتر حساب
---
1. اگر البته از سلف بابلی خود، کیدینو، اقتباس نکرده باشد.
2. قهرمان ورزشهای پنجگانه. م.
3. نام دومین حرف الفبای یونانی; ستاره دوم صورت فلکی. م.
میکنند. او، با مشاهده آنکه خورشید در ظهر انقلاب صیفی در شهر سوئنه1 مستقیما بر سطح عمیق آب چاه تنگی میتابد، و با اطلاع از اینکه در همان لحظات سایه یک مسله در اسکندریه، حدود هشتصد کیلومتر در شمال سوئنه، نشان میداد که خورشید تقریبا712 درجه از سمتالراس محاسبه شدهای که، مطابق طول استوایی، دو شهر را به یگدیگر وصل میکند فاصله دارد، نتیجه گرفت که قوسی 712 درجه بر محیط کره زمین مساوی هشتصد کیلومتر است، و به این ترتیب کل محیط زمین برابر است با (500 5,7) / 360; یا 38600 کیلومتر.
اراتستن چون زمین را انداره گرفت به توصیف آن پرداخت. کتاب جئوگرافیکای او گزارشهای مساحان اسکندر، سیاحانی چون مگاستنس، مسافرانی چون نئارخوس، و پویندگانی چون پوتیاس ماسالیایی، که در حدود 320 ق م به اطراف اسکاتلند و نروژ و شاید تا مدار شمالگان سفر کرده بودند، را به هم آمیخت.
اراتستن تنها به شرح مشخصات فیزیکی زمین اکتفا نکرد، بلکه کوشید تا آن را از طریق اعمال آب و آتش و زمین لرزه و آتشفشان تبیین کند. یونانیان را از اینکه ساکنان دنیا را به هلنها و بربرها تقسیم کرده بودند، سرزنش نموده، به آنها گوشزد کرد که مردم را نباید فقط از روی ملیت بلکه باید براساس خصوصیات انفرادی قضاوت کرد. میگفت که بسیاری از یونانیها مردمی شرور و بسیاری از ایرانیها و هندیها پاک سیرتند، و رومیها در امور اداری و حکومت قابلیت بیشتری از یونانیها از خود نشان دادهاند. او اطلاعات چندانی از شمال اروپا و شمال آسیا نداشت، و از سرزمینی که در جنوب رود گنگ در هندوستان قرار داشت کمتر با خبر بود، ولی تا آنجا که ما میدانیم وی اولین کسی است که در جغرافی نام سرزمین چین را آورده است. دریکی دیگر از بخشهای کتابش میگوید: “اگر بزرگی اقیانوس اطلس مانعی نبود، میتوانستیم در امتداد یک مدار از اسپانیا به هند برویم.”